856 某毛紡廠廢水處理工程工藝設(shè)計(jì)

856 某毛紡廠廢水處理工程工藝設(shè)計(jì),毛紡廠,廢水處理,工程,工藝,設(shè)計(jì) 12、外文資料翻譯譯文5-氟尿嘧啶、阿霉素和柔紅霉素在醫(yī)院廢水中的去向和通過活性污泥法的去除以及通過膜生物反應(yīng)系統(tǒng)的治理摘要：抗腫瘤藥應(yīng)用于癌癥的治療,最終通過人類排泄排入醫(yī)院廢水。 在本文研究中，維也納大學(xué)醫(yī)院腫瘤住院病房污水管中的原廢水在兩年中被檢測了 98天，用以觀測 5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)、阿霉素、柔紅霉素的細(xì)胞抑制作用。在下一步工作中,消除毒品的膜生物反應(yīng)系統(tǒng)被探討。此外,他們在廢水中的生命期和通過活性污泥法的消除效果，通過放射性同位素標(biāo)記的物質(zhì)來研究。在監(jiān)控期間, 濃度范圍 <8.6 －124 ug/l 的 5-氟尿嘧啶(5-FU)和<0.26 － 1.35ug/l 的阿霉素(DOX)被測定。濃度分析與通過投入產(chǎn)出模型推算出來的最低范圍相吻合。通過膜生物反應(yīng)器治理的腫瘤廢水以及在維也納大學(xué)醫(yī)院廢水分析的濃度結(jié)果都低于檢測限。通過對被放射性同位素標(biāo)記的化合物的調(diào)查顯示 5-氟尿嘧啶在低于檢測限濃度下，在液相階段可以去除。但是, 高達(dá) 25%的被放射性同位素標(biāo)記的等量毒品在氣相時(shí)被發(fā)現(xiàn)，只有有極少部分在固相被發(fā)現(xiàn)，這表明至少有一部分是可以用藥物降解的。如蒽 90%以上在液相可以被去除。在這種情況下,吸附懸浮固體似乎是用于消除的主要方法，因?yàn)楦哌_(dá) 30%的被放射性同位素標(biāo)記的等量毒品在固相階段被檢測。 調(diào)查結(jié)果表明，我國抗癌藥物在污水處理廠，用吸附或降解法去除。關(guān)鍵詞：蒽；5-氟尿嘧啶；醫(yī)院污水；監(jiān)測；消除；活性污泥1.引言在過去幾年，癌癥治療中越來越多的使用了抗癌藥物，這是一個(gè)新興的環(huán)保問題，可以預(yù)計(jì)，由于醫(yī)療制度的發(fā)展和人們對生命的更高的期望，這種抗癌藥物的消費(fèi)量會日益增長。細(xì)胞抑制屬于 CMR(致癌、致突變和生殖毒性的)藥物。他們通常部分經(jīng)轉(zhuǎn)化排入醫(yī)院的污水中，部分甚至沒經(jīng)任何轉(zhuǎn)化，在藥物治療中通過病人的尿液2和糞便直接排入。因此，他們被假設(shè)為和環(huán)保相關(guān)的化合物。由于醫(yī)院污水到達(dá)市政污水管網(wǎng)時(shí)到達(dá)一般未經(jīng)任何初步治理，醫(yī)院不可否認(rèn)的成為抗癌藥物釋放源的代表。在維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）近 80%的癌癥療法是在門診治療病房，即病人出院后用藥。隨后，藥品也直接排入市政污水管網(wǎng)。其在醫(yī)院污水中測量出的數(shù)量可作為區(qū)別疑似污染問題的重要的一個(gè)起點(diǎn)。尤其在德國，調(diào)查一直活躍在檢測在病人用藥后的環(huán)境中細(xì)胞抑制的命運(yùn)。Steger-Hartmann 等(1996 年) 在污水管中的樣品中測定抗腫瘤藥中，環(huán)磷酰胺和環(huán)磷酰胺的濃度分別為 146ng /l 和 24 ng/l，Kummerer (2000) 在一家腫瘤醫(yī)院廢水中發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酰胺的濃度為 0.006-1.9ng /l，環(huán)磷酰胺的濃度為 0.02－4.5 ng/l。在城市污水處理廠的進(jìn)水口接收的環(huán)磷酰胺環(huán)磷酰胺測定的濃度為 0.01－0.03 g/l，0.006-0.14 g/l，在污水處理的觀測期間，無任何明顯的減少。這些成果經(jīng) Kummerer 等 (1997)調(diào)查核準(zhǔn)。這項(xiàng)研究中，醫(yī)院污水中測定的環(huán)磷酰胺的平均濃度為 109 克每升。在城市污水處理廠進(jìn)水口發(fā)現(xiàn)的濃度為 6.2－8.5 g/l，污水中的濃度為 6.5－9.3 g/l。其中最常用的治療癌癥的藥物是抗癌藥物類中的 5-氟尿嘧啶。 因此，它可作為一種試驗(yàn)性的物質(zhì)，用以評估來自醫(yī)院的污水物質(zhì)對環(huán)境污染。1997 年在奧地利(sattelberger，1999)，5-氟尿嘧啶的消耗總額為 119kg，2001 年在維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH） ，5-氟尿嘧啶的消耗總額為 4.74kg。這種藥物治療乳腺癌、皮膚癌、膀胱癌與肺癌，每平體表的劑量從 200 至 1000 毫克不等((Dorr 和 Von Hoff， 1994)。約 2-35%的藥品在 24 小時(shí)內(nèi)經(jīng)由尿液排出。 (Diasio 和 Harris，1989； Schalhorn 和 Kuhl，1992； Dorr 和 Von Hoff，1994)。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)表明 5-氟尿嘧啶由于其對人體的致癌作用至今還未給予分類(癌癥研究所，1987)。 阿霉素(DOX)、阿霉素(EPI)、柔紅霉素(DAUN)屬于蒽類。2001 年，這些藥物在維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）的消費(fèi)總額為 0.25 kg。 該化合物常用于血液和固體腫瘤的治療，包括急性白血病、高檔淋巴瘤、乳腺癌、膀胱癌(Dorr 和Von Hoff, 1994)。蒽的劑量范圍為 15-120 毫克每平體表。約 3.5％－5.7％的阿霉素(DOX)，11％的阿霉素(EPI)和 13％－15％的柔紅霉素(DAUN)在 24 小時(shí)內(nèi)經(jīng)由尿液排出。代謝物包括有毒化合物如阿霉素醇（Doxorubicinol） ，柔紅3霉素醇（daunorubicinol）或阿霉素醇（epirubicinol）和無毒物如 7-羥基和7-脫氧苷(Dorr 和 Von Hoff，1994)。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將阿霉素(DOX)和柔紅霉素(DAUN) 分類為第二類(包括 A 和 B) ，2A 類意味著也許可能致癌，2B 類意味著很可能致癌(癌癥研究所，1987 年)。這項(xiàng)研究的主要目的是通過計(jì)算廢水的濃度，來確定在維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）腫瘤住院病房下水道系統(tǒng)中選定的細(xì)胞抑制的濃度，監(jiān)測實(shí)際濃度，探究在膜生物反應(yīng)系統(tǒng)中物質(zhì)的消除。這項(xiàng)研究的另一個(gè)目的是提供一個(gè)更好的對他們在廢水中的命運(yùn)的了解和通過活性污泥法將他們的消除。 圖 1：5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)、阿霉素、柔紅霉的化學(xué)結(jié)構(gòu)2. 材料和方法2.1 實(shí)驗(yàn)材料通過用放射性同位素標(biāo)記化合物進(jìn)行試驗(yàn)，被[2-14C]標(biāo)記的 5-氟尿嘧啶購自 ARC (American RadioLabelled Chemicals Inc，St. Louis，MO)，通過〔14-14C]標(biāo)記的阿霉素鹽酸鹽購自 Amersham 公司(Buckinghamshire，England)?；衔锏幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 閃爍的液體最適氟是來自惠普(明言染色體、波士頓、馬)。新鮮城市污水從 boku 大學(xué)自然資源和應(yīng)用生命科學(xué)學(xué)院當(dāng)?shù)氐南滤乐斜槐贸槌霾⑹占絻Υ婀拗小?活性污泥取自一個(gè)被 boku 大學(xué)自然資源和應(yīng)用生命科學(xué)學(xué)院當(dāng)?shù)氐南滤乐械奈鬯耆葸^的序批式反應(yīng)器中。通過放射性同位素標(biāo)記藥物的測試，懸浮固體平均濃度為 8–17.6 g/l。測定依據(jù)據(jù)德國指南進(jìn)行(DEV, 2003)。3. 實(shí)驗(yàn)安排3.1 監(jiān)測在腫瘤住院病房的污水和維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）的出水口維也納大學(xué)醫(yī)院腫瘤住院病房的下水道系統(tǒng)以在超過 24 小時(shí)后，允許收取18 位病人全額廢水(3 個(gè)廁所和 3 個(gè)淋浴) ((Lenz 等，2005)的方式進(jìn)行了改建。污水管道與中央收集系統(tǒng)分開，并連接到維也納大學(xué)醫(yī)院的技術(shù)研究所的兩個(gè)41000 升的儲罐中(見圖 2)。在試驗(yàn)處理廠，一膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)附屬在 1000升的儲罐。該系統(tǒng)包括一個(gè)有 1 毫米格柵的 140 升攪拌池，一個(gè) 150 升的曝氣池、 一個(gè)超濾艙和一個(gè)儲存過濾后污水的污水池。這個(gè)生物反應(yīng)系統(tǒng)在液壓負(fù)荷 100–200 l/h，即水力停留時(shí)間為 20-24 小時(shí)才能起作用。膜生物反應(yīng)器由曝氣池和外部的管狀超濾艙組成（MOLSEP，低谷過濾股份有限公司，德國)。曝氣池中的懸浮物濃度為 11.8-15.2 g/l。超濾艙運(yùn)作有 polysulfonmembrane(活躍表面=1 平方米，截流面=100kd)在橫流模式。在兩年不同時(shí)間總共 98 天的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行四個(gè)時(shí)段監(jiān)控(監(jiān)測 1-4)。在 1 監(jiān)測期間，1000 升的儲罐被采樣器 1 進(jìn)行采樣。在 2-4 監(jiān)測期間，廢水樣本在不同的地點(diǎn)采樣：把 1000 升的儲罐內(nèi)的污水混合 15 分鐘后進(jìn)行采樣(采樣器 1)，在原水經(jīng)過攪拌池的格柵后進(jìn)行采樣(采樣器 2)，在出水口進(jìn)行污水采樣(采樣器 3)。這些樣品在進(jìn)行分析前均存放在零下 20 度的環(huán)境中。另外維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）的原始廢水樣品在兩個(gè)不同的時(shí)間進(jìn)行采樣。在進(jìn)入市政污水排放系統(tǒng)之前，在 4 個(gè)采樣流出點(diǎn)進(jìn)行匯集樣本的采集。圖 2：維也納大學(xué)醫(yī)院設(shè)計(jì)的抽樣53.2 計(jì)算廢水濃度為了找出監(jiān)測結(jié)果和服用劑量之間的關(guān)系，人體排泄率及服用藥物數(shù)量被用于計(jì)算在腫瘤住院病房下水道污水的最小和最大的濃度范圍(mahnik 等，2003)。3.3 測定細(xì)胞抑制的分析方法所有廢水樣品均在 5000×g 的中離心 10 分鐘，經(jīng)過孔徑 0.22 ug 的無菌過濾器來清除懸浮固體。為分析 5-氟尿嘧啶，樣品的 pH 值 (50 毫升)通過醋酸調(diào)整到 4.5。固相萃取柱通過甲醇進(jìn)行預(yù)處理，水和醋酸鈉做緩沖液。5-氟尿嘧啶在 8 毫升的甲醇中洗脫(pH＝9)。洗脫液的溶劑通過蒸發(fā)進(jìn)行干燥，殘?jiān)谂鹕熬彌_劑的作用下被分解(pH＝9)。當(dāng)用毛細(xì)管電泳儀分析發(fā)現(xiàn)，5-氟尿嘧啶在 265 納米時(shí)被監(jiān)測出具有典型遷移時(shí)間 21 分鐘，極限量化(LOQ) 18.6 ug/l (mahnik 等，2004)。為了分析蒽，樣品的 pH 值通過氫氧化鈉調(diào)整到 7.5。固相萃取柱(C8 柱)由甲醇進(jìn)行預(yù)處理， 水、磷酸鹽和含 2%牛血清白蛋白做緩沖液(BSA，w/v)。由于水中沒有顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸，我們加入了 BSA，從而利用高蛋白與蒽的結(jié)合能力。藥物在 1.5 毫升的甲醇/三氯甲烷（1：2，體積/體積)的溶劑中洗脫。洗脫液的溶劑通過蒸發(fā)進(jìn)行干燥，殘?jiān)?100 ug30%的乙腈，10mm70％的鉀基磷酸氫鈣緩沖液中被溶解。高效液相色譜分析使用 10mm 的鉀基磷酸氫鈣緩沖液和乙腈洗提液。物質(zhì)通過它們在熒光掃描后的保留時(shí)間來鑒定，通過最高值的范圍使之量化(Mahnik 等，新聞)。阿霉素(EPI)和阿霉素(DOX)的 LOQ 為0.26 ug/l，柔紅霉素為 0.29 ug/l。 3.4 一批通過放射性同位素標(biāo)記化合物的試點(diǎn)——廢水的命運(yùn)和活性污泥法的消除為了探究廢水的命運(yùn)和活性污泥法消除實(shí)驗(yàn)的效果，兩個(gè)濃度分別為 5 微克每升和 500 微克每升被[2-14C] 標(biāo)記的 5-氟尿嘧啶和一個(gè)濃度為 2500 微克每升被[14-14C]標(biāo)記的阿霉素鹽酸鹽被用來做試驗(yàn)。 上述濃度的物質(zhì)被培育在 9 毫升的廢水或活性污泥中 24 小時(shí)動力學(xué)。當(dāng)物質(zhì)被培育在活性污泥中，產(chǎn)生的二氧化碳通過 1 克的裝滿蘇打和石灰水的 U 形6管被收集。為了優(yōu)化分析，蘇打石灰水為了計(jì)算被分成了三部分。把樣本用攪拌器攪拌(KS 501 D Janke 和 Kunkel) 在開始時(shí)，0.5 小時(shí)，1 小時(shí)，3 小時(shí)，4 小時(shí)，6 小時(shí)和 24 小時(shí)分別采取標(biāo)本。離心沉淀后(2 分鐘，9300×g)，上層漂浮物、固體廢物和蘇打和石灰水通過閃爍計(jì)數(shù)器被計(jì)數(shù)了 300 次(wallac141液體閃爍計(jì)數(shù)器)。一比較，同等濃度的 5-氟尿嘧啶倒在滲透水和阿霉素(DOX)倒在 50%的滲透水和二甲基亞砜，體積/體積得到驗(yàn)證。4. 結(jié)果與討論4.1. 監(jiān)測腫瘤住院病房的廢水為了評估腫瘤住院病房下水道中抑制細(xì)胞的濃度的數(shù)量,我們對 3 個(gè)廢水采樣器監(jiān)測了 98 天。在圖 3 中，分析和計(jì)算了采樣器 1 中顯示的 5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)的濃度。樣本所有時(shí)期的結(jié)果在表 1 中顯示。在監(jiān)測1-4 中，樣本 1 中 5-氟尿嘧啶（5-FU）的濃度從<8.6ug/l 變化到 124ug/l。計(jì)濃度算結(jié)果與考慮排泄率 2%成線性排列。總體來說，在 1000 升中會發(fā)現(xiàn) 0.6-4.5%。在分析時(shí)蒽廢水采樣器 1 時(shí)，在濃度<0.26-1.39ug 時(shí)，監(jiān)測 1 和 3 時(shí)只有阿霉素(DOX)被監(jiān)測到了。結(jié)果可以同計(jì)算考慮排泄率 0.5％進(jìn)行對比(mahnik等,2003)?？傮w上管理數(shù)量的 0.17-0.35%在監(jiān)測器 1 和 3 中被發(fā)現(xiàn)了。在取樣時(shí)期，EPI 和 DAUN 僅僅偶然的或根本監(jiān)測不到。分析采樣的污水膜生物反應(yīng)器(采樣器 3)的 5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)濃度的影響低于 LOD，并且還分析了混合膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(采樣器 2)濃度產(chǎn)量低于 LOD。水池樣本中維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）的影響的分析導(dǎo)致在觀測期內(nèi) 4 個(gè)樣本點(diǎn)濃度低于 LOD。下水道重建使腫瘤下水道選擇性樣本成為可能（見圖 2） 。其他醫(yī)藥資源（如廢物處置等）可以被剔除，因?yàn)楦鶕?jù)澳大利亞知道方針抑制細(xì)胞生產(chǎn)從細(xì)胞毒素的藥物中被分類為有毒廢物（sn53510）并必須焚燒剔除。雖然化學(xué)分析的結(jié)果同計(jì)算數(shù)據(jù)成線性排列，但是下水道中的總量跟被控制的數(shù)量比卻隨著時(shí)間的變化一直減少。有下面集中可能的解釋：1、只有 75％的腫瘤住院病房的廁所同儲水罐相連；2、不能確保與之相連的廁所被病人使用；3、人體排泄7率差異很大；4、沒有經(jīng)過過慮吸附的廢水（24h）存儲可能發(fā)生。由于存貯過程中懸浮固體的出現(xiàn)和生產(chǎn)生物數(shù)量可以孵化、減少會成為為什么 5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)都沒有在取樣器 2 中發(fā)現(xiàn)的原因。樣本原料的吸附作用可以被 5-氟尿嘧啶（5-FU）排除，正像 Mahnik 等(2003)描述的那樣。 Ku¨mmerer (2000)計(jì)算了在醫(yī)院的影響濃度范圍從 3.9 到 112.8ug/l，這些數(shù)據(jù)排列成跟維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）腫瘤下水道中確定濃度的范圍成相同的序列，但是，并沒有被分析所證實(shí)。Ku¨mmerer (2000)進(jìn)一步提到，在市政原廢水和在下水道治理工廠排泄物中 0.04 道 1.13ug/l 的濃度是可以預(yù)計(jì)的，因?yàn)?5-氟尿嘧啶（5-FU）可以被認(rèn)為是沒有經(jīng)過剔除就直接通過處理廠的下水道。這個(gè)濃度范圍同 Mahnik 等(2003)計(jì)算的維也納大學(xué)醫(yī)院（VUH）流出物濃度范圍類似（0.1-1.4ug/l） 。8圖 3：5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)的計(jì)算濃度和分析濃度